Под знаком Стирлинга
Российская Газета (Россия)
Российские ученые создали двигатель будущего
В Москве прошла III Международная выставка «Перспективные технологии XXI века». Одним из гвоздей стала разработка ученых из Пскова.
В среде изобретателей слова «двигатель Стирлинга» звучат как пароль. По нему узнают своих. Тот, кто проникся его очевидными достоинствами, как правило, заболевает на всю жизнь. В самом деле, если для любого двигателя внутреннего сгорания выхлопы — это головная боль, то «Стирлинг» экологически чист. А еще его КПД — более 60 процентов, у ДВС — не более 35. Словом, не двигатель, а мечта. Она манит изобретателей почти 200 лет, с тех пор как шотландец Роберт Стирлинг придумал эту конструкцию, однако область применения пока остается узкой.
Есть несколько причин, почему «Стирлинг» не идет в массы. Одна из них — поршень. Принцип действия двигателя таков, что для эффективной работы число поршней в нем должно быть вдвое больше, чем в ДВС. Отсюда сразу же резко увеличиваются габариты и вес, а главное — цена. Поэтому уже давно энтузиасты «Стирлинга» пытаются уйти от поршня, заменив его роторно-лопастной системой.
— Я заболел этой идеей еще в юности, когда мечтал на автомобиле подняться на высоту 5-6 метров, — рассказывает главный конструктор нового двигателя Юрий Лукьянов. — Было ясно, что нужен мощный движок малых габаритов. Перебрав все варианты, понял, что подходит только роторно-лопастной «Стирлинг».
С тех пор прошло много лет. Лукьянов окончил институт, работал инженером на заводе, затем перешел в Псковский политехнический институт. Именно здесь собрал команду энтузиастов, куда вошли два доктора наук и три кандидата. Они взялись за создание нового двигателя, выиграли конкурс Роснауки и получили грант — 7, 6 миллиона рублей.
— Мы сделали главное — описали математически все процессы в этом двигателе, — говорит Лукьянов. — До сих пор подобное никому не удавалось. И затем воплотили в железе основные узлы, доказав на деле, что математика верна.
По словам изобретателя, достоинства созданного ими «Стирлинга» очевидны. Он легче поршневого варианта, в нем намного меньше деталей, а потому он проще в изготовлении и в 10 раз дешевле. По тем же параметрам он выигрывает и у ДВС, не говоря уже об экологии и КПД.
Новый двигатель найдет применение прежде всего на небольших ТЭС мощностью до 1, 5 МВт. Причем в качестве топлива можно использовать любое топливо, даже опилки. Себестоимость электроэнергии — копейка за киловатт-час! Такой «Стирлинг» можно устанавливать и на транспорте — судах и тепловозах, и т.д. Что же касается автомобиля, то специально для него Лукьянов сейчас разрабатывает новый вариант двигателя.
Среди других экспонатов этой выставки доминировали модные сегодня нанотехнологии, а также различные способы повышения добычи нефти и ее переработки. Так, Обнинский физико-энергетический институт им. Лейпунского представил не имеющие аналогов в мире самоочищающиеся фильтры, которые самую грязную воду делают совершенно прозрачной. Очисткой ведает мембрана с напыленными наночастицами. Специалисты сразу же оценили главные достоинства фильтра. Он не забивается грязью, которая быстро смывается водой. Впечатляет и производительность: от 100 до 700 литров в час. На их основе можно строить мини-заводы, причем их стоимость в два раза меньше, чем существующих сегодня установок очистки.
Ученые ВНИИнефть предлагают метод, который позволяет увеличить добычу «черного золота» из обводненных скважин. Дело в том, что вытесняющая нефть вода ищет «легкие пути», поэтому она не добирается до многих богатых топливом зон с низкой проницаемостью. Ученые научились управлять водой, направляя ее туда, где есть нефть. В итоге удается дополнительно взять из скважины тысячи тонн топлива.
Много лет символом бесхозяйственности считался попутный газ. Это бесценное сырье на месторождениях нефти просто сжигается в факелах. Об этом написаны кипы статей, сняты фильмы, но ничего не меняется. И вот, кажется, появилась надежда, что дело сдвинется с мертвой точки. Во всяком случае, Московский физтех представил технологию, которая позволяет получить из попутного газа метанол. По словам авторов разработки, уже есть опытный образец установки, а в ближайшее время на одном из месторождений начнется ее внедрение.
За попутный газ взялись и ученые ассоциации «Аспект». На основе нанотехнологий они создали комплекс по переработке попутного газа в ароматические углеводороды. Благодаря «нано» он потребляет мало энергии, что делает технологию экономически привлекательной.
Другая разработка «Аспекта» позволяет не только получать биогаз из любых видов отходов, но с помощью нанокатализаторов выделять из него метан, который обладает высокой теплоотдачей. Такой биокомплекс становится выгоден для небольших поселков.
Справка «РГ»
Двигатель Стирлинга относится к двигателям внешнего сгорания. Он может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла, например, солнечных лучей. Принцип действия заключается в чередуемом нагревании и охлаждении воздуха в герметичном рабочем цилиндре.
23.10.2008, 3357 просмотров.
Регистрация
Платиновые спонсоры
